JPH03122274A - 薄膜製造方法および装置 - Google Patents
薄膜製造方法および装置Info
- Publication number
- JPH03122274A JPH03122274A JP25867589A JP25867589A JPH03122274A JP H03122274 A JPH03122274 A JP H03122274A JP 25867589 A JP25867589 A JP 25867589A JP 25867589 A JP25867589 A JP 25867589A JP H03122274 A JPH03122274 A JP H03122274A
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- Japan
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- targets
- distance
- substrate
- thin film
- film
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、高周波スパッタリング法により基板の表・裏
両面に薄膜を形成するための薄膜製造方法および装置に
関するものである。
両面に薄膜を形成するための薄膜製造方法および装置に
関するものである。
［従来の技術］
従来、基板の両面に、スパッタリング法により薄膜を形
成する場合、第４図に示すような構成が一般的である。
成する場合、第４図に示すような構成が一般的である。
基板３および基板ホルダー２は２つの正対するターゲッ
ト１１．１２に挾まれた位置に置かれる。基板３および
基板ホルダー２は、停止、回転、並進している場合があ
るが、対向するターゲット１１．１２の相対関係は不変
である。このため、高周波（ＲＦ）電力なターゲットに
供給して放電させる、いわゆる高周波スパッタリングの
場合には、対向するターゲット１１．１２に供給される
高周波電力の間で干渉が起こり放電が不安定になる。著
しい場合にはアーキングの頻発により正常なスパッタリ
ングが行えないことになる。
ト１１．１２に挾まれた位置に置かれる。基板３および
基板ホルダー２は、停止、回転、並進している場合があ
るが、対向するターゲット１１．１２の相対関係は不変
である。このため、高周波（ＲＦ）電力なターゲットに
供給して放電させる、いわゆる高周波スパッタリングの
場合には、対向するターゲット１１．１２に供給される
高周波電力の間で干渉が起こり放電が不安定になる。著
しい場合にはアーキングの頻発により正常なスパッタリ
ングが行えないことになる。
このような相対する高周波パワー間の干渉による不安定
性をなくすために、たとえば、同一の周波数にならない
ようわずかにずらしたり、また、同一の発振器から分岐
させ、フェーズシフターにより相互の位相差を一定に保
つような制御を行ってる。しかし、放電の安定性を改善
する点ではこのような方法だけでも効果は大きいが、両
面共に成膜領域全体に渡って均一な膜厚を得たり、電磁
的特性や光学特性など、必要とされる膜特性の−様なも
のを長時間にわたって安定に得るには不十分であった。
性をなくすために、たとえば、同一の周波数にならない
ようわずかにずらしたり、また、同一の発振器から分岐
させ、フェーズシフターにより相互の位相差を一定に保
つような制御を行ってる。しかし、放電の安定性を改善
する点ではこのような方法だけでも効果は大きいが、両
面共に成膜領域全体に渡って均一な膜厚を得たり、電磁
的特性や光学特性など、必要とされる膜特性の−様なも
のを長時間にわたって安定に得るには不十分であった。
特に、大型の量産装置では、例えば多層膜を形成する場
合のように、２個以上のターゲットが設置され、同数の
高周波パワーが投入される場合が多い。このような場合
には複数の高周波パワー間の相互干渉により、膜特性の
面内均一性や時間的安定性が著しく変化し、しかも、そ
の変化に一定の傾向がなく再現性に乏しいため、制御が
難しいという問題があった。
合のように、２個以上のターゲットが設置され、同数の
高周波パワーが投入される場合が多い。このような場合
には複数の高周波パワー間の相互干渉により、膜特性の
面内均一性や時間的安定性が著しく変化し、しかも、そ
の変化に一定の傾向がなく再現性に乏しいため、制御が
難しいという問題があった。
［発明の解決しようとする課題］
本発明の目的は、このような問題点を改善し、安定な放
電特性、均一な膜厚分布および−様な膜特性を長時間に
渡って安定に得ることができる高周波スパッタリング法
による薄膜製造方法および装置を提供することにある。
電特性、均一な膜厚分布および−様な膜特性を長時間に
渡って安定に得ることができる高周波スパッタリング法
による薄膜製造方法および装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明のスパッタ装置は、基板の両面に成膜するターゲ
ットが、対向する配置から高周波間の干渉の起こらない
距離まで離れた、交互配置ターゲットを有している。
ットが、対向する配置から高周波間の干渉の起こらない
距離まで離れた、交互配置ターゲットを有している。
即ち本発明は、高周波スパッタリング法により基板の表
・裏両面に薄膜を形成する方法であって、表・裏のター
ゲットを、表・裏の高周波パワーが相互に干渉しない距
離に離隔して設けることを特徴とする薄膜製造方法を提
供するものである。
・裏両面に薄膜を形成する方法であって、表・裏のター
ゲットを、表・裏の高周波パワーが相互に干渉しない距
離に離隔して設けることを特徴とする薄膜製造方法を提
供するものである。
また本発明は、高周波スパッタリング法により基板の表
・裏両面に薄膜を形成するスパッタ装置であって、表・
裏のターゲットを、表・裏の高周波パワーが相互に干渉
しない距離に離隔して設けたことを特徴とする薄膜製造
装置を提供するものである。
・裏両面に薄膜を形成するスパッタ装置であって、表・
裏のターゲットを、表・裏の高周波パワーが相互に干渉
しない距離に離隔して設けたことを特徴とする薄膜製造
装置を提供するものである。
ここで基板の表・裏とは、一方の面を表面と呼んだとき
他の一面を裏面と呼ぶことに由来しているものであって
、格別の差別を意味するものではない。
他の一面を裏面と呼ぶことに由来しているものであって
、格別の差別を意味するものではない。
第１図に本発明の実施例のインライン薄膜製造装置の要
部を示す。本発明の構成を第１図を用いて説明する。た
だし、本発明はこの図に限定されるものではない。本発
明の方法および装置では、従来は対向して配置されてい
た表・裏のターゲットを、該表・裏のターゲットに印加
される高周波パワーが相互に干渉しないような距離に離
隔した交互配置とする。この離隔する距離はカソードや
ターゲットの寸法、成膜室の幾何学的条件、スパッタ条
件等により決定できる。さらに基板および基板ホルダー
は回転または並進させることにより、形成される薄膜の
厚さの均一化を図ることができる。
部を示す。本発明の構成を第１図を用いて説明する。た
だし、本発明はこの図に限定されるものではない。本発
明の方法および装置では、従来は対向して配置されてい
た表・裏のターゲットを、該表・裏のターゲットに印加
される高周波パワーが相互に干渉しないような距離に離
隔した交互配置とする。この離隔する距離はカソードや
ターゲットの寸法、成膜室の幾何学的条件、スパッタ条
件等により決定できる。さらに基板および基板ホルダー
は回転または並進させることにより、形成される薄膜の
厚さの均一化を図ることができる。
第２図には本発明の装置の実施例としてターゲットがイ
ンラインに配置されて多層膜を形成できる、いわゆるイ
ンラインスパッタ装置を示した。基板の表面をスパッタ
するターゲットと裏面をスパッタするターゲットは基板
の両側に、かつ適切な距離を隔てて交互（千鳥）に配置
されている。
ンラインに配置されて多層膜を形成できる、いわゆるイ
ンラインスパッタ装置を示した。基板の表面をスパッタ
するターゲットと裏面をスパッタするターゲットは基板
の両側に、かつ適切な距離を隔てて交互（千鳥）に配置
されている。
また、表・裏の高周波パワーの相互干渉の防止効果を高
めるため、本発明の装置において離隔して設けた表・裏
のターゲットの間に電磁波を遮蔽する機能をもつ部材を
設けることができる。この部材の材質、形状は上記した
該部材を設ける目的に適うよう選ぶことができる。形状
としては例えば板状、箱状などを選ぶことができる。
めるため、本発明の装置において離隔して設けた表・裏
のターゲットの間に電磁波を遮蔽する機能をもつ部材を
設けることができる。この部材の材質、形状は上記した
該部材を設ける目的に適うよう選ぶことができる。形状
としては例えば板状、箱状などを選ぶことができる。
また本発明において、被薄膜形成物は板状のもののほか
、例えばブロック状のものの如く厚さの大きい基体であ
ってもよい。
、例えばブロック状のものの如く厚さの大きい基体であ
ってもよい。
［作用］
高周波放電においても直流（ＤＣ）放電の場合と同様に
、ターゲットは陰極（カソード）として、基板および基
板ホルダーは陽極（アノード）として動作する。
、ターゲットは陰極（カソード）として、基板および基
板ホルダーは陽極（アノード）として動作する。
即ち、従来の対向ターゲットの配置を示す第４図におい
て、対向す゛る２つの陰極１５．１６に対し、基板５又
は基板ホルダー２の同じ部分の表裏が同時に陽極として
動作する。つまり、２つの陰極が、ひとつの陽極を共用
していることになる。このため、２つの高周波電力の間
での干渉が非常に大きい。本発明では、表裏２つの対向
する陰極を、お互いに離すため、基板ホルダーの異なる
領域が陽極として働き、表裏の高周波電力間の相互干渉
が著しく低減される。
て、対向す゛る２つの陰極１５．１６に対し、基板５又
は基板ホルダー２の同じ部分の表裏が同時に陽極として
動作する。つまり、２つの陰極が、ひとつの陽極を共用
していることになる。このため、２つの高周波電力の間
での干渉が非常に大きい。本発明では、表裏２つの対向
する陰極を、お互いに離すため、基板ホルダーの異なる
領域が陽極として働き、表裏の高周波電力間の相互干渉
が著しく低減される。
［実施例］
第２図に、本発明の実施例としてインライン型で多層膜
を形成できる両面スパッタ装置の場合の例を示す。基板
ホルダーにマウントされた複数の基板は、搬送系により
ドアバルブのから成膜室に入り、ターゲット■〜■の前
の成膜ゾーンを順次通過して、多層膜が両面に形成され
、ドアバルブ■より出てい（。基板ホルダーは、新しい
基板をマウントして、一定間隔で成膜室に搬送される。
を形成できる両面スパッタ装置の場合の例を示す。基板
ホルダーにマウントされた複数の基板は、搬送系により
ドアバルブのから成膜室に入り、ターゲット■〜■の前
の成膜ゾーンを順次通過して、多層膜が両面に形成され
、ドアバルブ■より出てい（。基板ホルダーは、新しい
基板をマウントして、一定間隔で成膜室に搬送される。
成膜室には、常時数台の基板ホルダーが存在している。
通常は表裏同じ膜構成になるので、ターゲット■と■、
■と■。
■と■。
■と■は、それぞれ同じ材料である場合が多い。第２図
では、簡単のため、ガス導入系、排気ボートは省略しで
ある。本実施例では、ターゲットサイズは、２００巾×
６００高ｍｍで垂直に保持されている。それぞれのター
ゲット間の間隔を８００ｍｍとすることで、基板ホルダ
ー（５００高×６００巾ｍｍ）内にある基板の膜厚分布
が改善された。例えば、単層膜で、ターゲット■と■を
対向させた場合には、基板ホルダー内の膜厚分布が約±
１０％であったものが、ターゲット■と■を ８００ｍ
ｍ離すことにより約±５％と局に改善された。なお、本
実施例ではターゲット■と■の間に箱型の接地された遮
蔽板を置いて、干渉効果を低減させている。
では、簡単のため、ガス導入系、排気ボートは省略しで
ある。本実施例では、ターゲットサイズは、２００巾×
６００高ｍｍで垂直に保持されている。それぞれのター
ゲット間の間隔を８００ｍｍとすることで、基板ホルダ
ー（５００高×６００巾ｍｍ）内にある基板の膜厚分布
が改善された。例えば、単層膜で、ターゲット■と■を
対向させた場合には、基板ホルダー内の膜厚分布が約±
１０％であったものが、ターゲット■と■を ８００ｍ
ｍ離すことにより約±５％と局に改善された。なお、本
実施例ではターゲット■と■の間に箱型の接地された遮
蔽板を置いて、干渉効果を低減させている。
第３図に別の実施例として、回転する円板状基板ホルダ
ー２を有する両面スパッター装置の例を示す。第３図に
おいて、基板ホルダー２に複数個の基板５．６などを装
着し、外部からモーター３１により、この基板ホルダー
を回転させる。表裏両面の高周波カソード１５．１６は
お互いに対角の位置になるように配置されて、十分離れ
ている。したがって、両力ソードに加わる高周波電力間
の交渉は、極少に抑えられ、安定な膜付けが実現されて
いる。
ー２を有する両面スパッター装置の例を示す。第３図に
おいて、基板ホルダー２に複数個の基板５．６などを装
着し、外部からモーター３１により、この基板ホルダー
を回転させる。表裏両面の高周波カソード１５．１６は
お互いに対角の位置になるように配置されて、十分離れ
ている。したがって、両力ソードに加わる高周波電力間
の交渉は、極少に抑えられ、安定な膜付けが実現されて
いる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は基板の表面と裏面のそれ
ぞれに薄膜を形成するためのターゲットを、表・裏の放
電パワーがお互いに干渉しないように、距離を持たせて
配置することにより、放電の安定、成膜された薄膜の特
性の改善、特に膜厚の均一性、時間的な安定性が著しく
改善されるという効果がある。
ぞれに薄膜を形成するためのターゲットを、表・裏の放
電パワーがお互いに干渉しないように、距離を持たせて
配置することにより、放電の安定、成膜された薄膜の特
性の改善、特に膜厚の均一性、時間的な安定性が著しく
改善されるという効果がある。
第１図は本発明の装置の実施例の要部の模式図、第２図
は本発明の実施例のインラインスパッタ装置の水平断面
図、第３図は別の実施例の断面図、第４図は従来例の模
式図である。 第１図、第３図および第４図における符合は次の通り。 ■・・・・真空槽 ２．３．４・・・・基板ホルダー ５．６，７，８，９．ｔｏ・・・・基板１１、１３・・
・・表面スパッタ用ターゲット１２、１４・・・・裏面
スパッタ用ターゲット１５、１７・・・・表面スパッタ
用カソード１６、１８・・・・裏面スパッタ用カソード
１９、２０．２１．２２・・・・マツチング回路２３、
２４．２５．２６・・・・高周波電源２７゜ ２９・・ ３０・・ ３１・・ ２８・・・・ドアバルブ ・・真空排気口 ・・ガス導入管 ・・基板ホルダー回転用モーター
は本発明の実施例のインラインスパッタ装置の水平断面
図、第３図は別の実施例の断面図、第４図は従来例の模
式図である。 第１図、第３図および第４図における符合は次の通り。 ■・・・・真空槽 ２．３．４・・・・基板ホルダー ５．６，７，８，９．ｔｏ・・・・基板１１、１３・・
・・表面スパッタ用ターゲット１２、１４・・・・裏面
スパッタ用ターゲット１５、１７・・・・表面スパッタ
用カソード１６、１８・・・・裏面スパッタ用カソード
１９、２０．２１．２２・・・・マツチング回路２３、
２４．２５．２６・・・・高周波電源２７゜ ２９・・ ３０・・ ３１・・ ２８・・・・ドアバルブ ・・真空排気口 ・・ガス導入管 ・・基板ホルダー回転用モーター
Claims (5)
- （１）高周波スパッタリング法により基板の表・裏両面
に薄膜を形成する方法であって、表・裏のターゲットを
、表・裏の高周波パワーが相互に干渉しない距離に離隔
して設けることを特徴とする薄膜製造方法。 - （２）高周波スパッタリング法により基板の表・裏両面
に薄膜を形成するスパッタ装置であつて、表・裏のター
ゲットを、表・裏の高周波パワーが相互に干渉しない距
離に離隔して設けることを特徴とする薄膜製造装置。 - （３）表・裏の少くとも一方のターゲットが複数個から
なり、インラインに配置されている ことを特徴とする請求項１記載の薄膜製造 方法。 - （４）表・裏の少くとも一方のターゲットが複数個から
なり、インラインに配置されている ことを特徴とする請求項２記載の薄膜製造 装置。 - （５）離隔して設けた表・裏のターゲットの間に遮蔽部
材を設けてなることを特徴とする請求項２記載の薄膜製
造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25867589A JPH03122274A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 薄膜製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25867589A JPH03122274A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 薄膜製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122274A true JPH03122274A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17323542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25867589A Pending JPH03122274A (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | 薄膜製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122274A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2003502497A (ja) * | 1999-06-16 | 2003-01-21 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | スパッタリングによる高温‐基板コーティング方法および装置 |
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-
1989
- 1989-10-05 JP JP25867589A patent/JPH03122274A/ja active Pending
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